甲状腺激素的合成与代谢

甲状腺激素的合成与代谢宋烨琼2015-12-6甲状腺的解剖结构甲状腺是人体最大的内分泌腺上达甲状软骨中部，下抵第六气管软骨环分为左右两侧叶，峡部，锥状叶(?)重20-30g，侧叶宽1-2cm，厚2-3cm，长4-5cm，女>男基本组织结构和功能单位为甲状腺滤泡分泌甲状腺激素、降钙素甲状腺滤泡外周为一层排列较整齐的上皮细胞（滤泡细胞），围绕形成滤泡腔，腔内含胶质体，胶质内含滤泡细胞分泌的甲状腺球蛋白滤泡细胞形态视其功能而定，亢进时：柱状

静止时：扁平状甲状腺激素合成原料碘是甲状腺激素合成的原料，80%-90%来自食物，其余的来自空气和水以I-的形式在肠道被吸收，进入体内的I-约1/3被甲状腺摄取，因此，甲状腺内的I-浓度约为血清的30倍国际推荐碘摄入量150ug/d甲状腺激素的合成步骤碘化络氨酸缩合滤泡聚碘络氨酸碘化甲状腺激素的合成过程滤泡聚碘滤泡上皮细胞通过主动转运机制选择性摄取碘。碘转运分为两步:1、位于滤泡上皮底部的钠-碘同向转运体（NIS），借助钠泵活动所提供的Na+内向浓度势能，以1I-:2Na+的同向转运实现碘的继发性主动转运，将I-浓聚在滤泡细胞内2、碘顺着其电-化学梯度经细胞顶部进入滤泡腔NIS的异常与甲状腺疾病有关，NIS基因突变导致先天性甲减或先天性甲状腺肿；Graves病时NIS表达增多；甲状腺腺瘤或甲状腺癌则很少或缺乏NIS表达甲状腺激素的合成过程络氨酸碘化在H2O2存在的条件下，I-经过氧化物酶（TPO)的催化氧化生成活化碘TPOH2O2I此过程发生在滤泡上皮细胞顶膜与滤泡腔的交界处I-同样在TPO的作用下，活化碘迅速攻击甲状腺球蛋白（TG）中的络氨酸残基，瞬间即可取代其苯环上3,5位上的氢，生成一碘络氨酸残基（MIT）和二碘络氨酸残基（DIT)甲状腺激素的合成过程碘化络氨酸缩合MIT+DITT3/rT3DIT+DITT4生成的T3、

T4储存在腺泡腔内缺碘时，MIT增多，T3含量增多；反之，T4含量随DIT的生成增多而增加TPOTPO甲状腺激素的释放在TSH的作用下，滤泡细胞顶部伸出伪足以巨吞饮的形式吞饮胶质中的TG，进入滤泡细胞内的胶质滴被包膜包裹溶酶体微吞饮胶质滴，形成吞噬溶酶体复合物，复合体内的蛋白水解酶水解TG，释放出游离的T3、

T4、MIT、DIT。T3、

T4扩散到细胞外液进入血液循环，MIT、DIT在脱碘酶的作用下迅速脱碘，释放出的碘再循环利用。甲状腺激素的运输体内1/2-2/3的TH存在于甲状腺外，主要以与甲状腺素结合球蛋白（TBG）结合的方式进行运输。TBG在肝脏合成，雌激素能促进其合成，雄激素、糖皮质激素减少时可使它与TH的结合量降低。TH与TBG结合意义：在血液中形成T4储备库，缓冲甲状腺激素分泌功能的急剧变化；防止TH被肾小球滤过，从尿液中丢失甲状腺激素的降解TH主要在肝、肾、骨骼肌降解，T4的半衰期为6-7天，

T3的半衰期不足一天体内的T4全部由甲状腺分泌，20%的T3直接来源于甲状腺，其余80%来源于甲状腺外组织的脱碘反应80%T415%与肝内葡萄糖醛酸或硫酸结合后灭活，胆汁排泄，被小肠内细菌再分解，随粪便排出5%在肝和肾内脱去氨基和羧基，形成四碘甲状腺醋酸和三碘甲状腺醋酸，随尿排出5’脱碘酶（外环）5脱碘酶（内环）T3rT3T4脱碘转化的产物取决于机体状态，寒冷状态时，T3>rT3；应激、妊娠、饥饿、代谢紊乱、肝肾疾病时，T3<rT3。进一步脱碘甲状腺激素的作用方式1TH为亲脂性激素，主要作用于细胞核受体（TH-R)进入核内的TH与定位在DNA螺旋甲状腺激素反应元件上的核受体-甲状腺激素受体或视黄酸受体结合形成异二聚体或同二聚体形式的激素-受体复合物激素-受体复合物同其它转录因子共同调节基因表达过程翻译、合成新的功能蛋白质，最终使细胞产生生物效应T3R与甲状腺疾病在体内发挥作用的是T3T3R受体分T3Rα1，T3Rα2，T3Rα3，T3Rα4等多种亚型T3Rβ基因突变引起TH抵抗综合征，TH发挥不了作用而出现甲减症状在动物模型中发现，T3Rβ突变的后果远比TH抵抗严重，因为可同时出现甲状腺癌、垂体瘤、肢体短小畸形和其它代谢异常TH的非基因组途径为细胞膜整合素αβ3-ERK1/2-离子通道，如Na+/K+交换子或其它细胞质信号分子。

TH可通过这些非基因组途径促进肿瘤形成、生长和血管形成；T3和二碘甲腺络氨酸促进线粒体能量代谢；T4和rT3可促进神经元细胞和神经节细胞移行（T3无此作用），故是脑发育的关键因素甲状腺激素的作用方式2甲状腺功能调节下丘脑-垂体-甲状腺轴调节系统TRHTSHTH--++-TRH的桥梁作用TRH是建立神经-内分泌联系并调节下丘脑-垂体-甲状腺轴功能的中介因子。寒冷刺激的信息传递到中枢神经系统后，一方面传递到下丘脑体温调节中枢，另一方面又立即传递到附近的TRH神经元，使TRH分泌增多细胞因子IL-1、IL-6、TNF促进中枢神经递质如去甲肾上腺素释放，后者可促进TRH释放5-羟色胺、阿片样肽、GH、多巴胺等抑制TRH的释放外科手术、重症创伤等引起生长抑素分泌，减少TRH释放TSH的作用TSH作用于碘代谢的所有环节，促进NIS基因的表达与活性，I-的转运、活化，络氨酸的碘化，TG的水解甲状腺功能调节甲状腺的自身调节甲状腺能根据血碘水平，通过自身调节改变摄取碘与合成甲状腺激素的能力。血碘开始升高时（1mmol/L）时，可诱导碘的活化与甲状腺激素的合成；血碘升高到一定水平（10mmol/L)时，会反馈抑制碘的活化过程，使甲状腺激素合成减少（碘阻滞效应）；原因是抑制了NIS的表达。这是一种甲状腺固有的保护性反应。碘过量摄入持续一定时间后，TH的合成又重新增加，发生“脱逸”现象；当碘供应不足时，甲状腺“碘捕获”的机制增强，甲状腺激素的合成能力增强碘供应充足时，

T4：T3

=20：1，碘缺乏时，T3的比例升高意义：根据食物中含碘量的差异对摄碘量进行适应性的调整，缓冲甲状腺激素合成和分泌的波动甲状腺功能调节神经与体液调节交感